(完整版)《二氧化硅和硅酸》教学设计

《二氧化硅和硅酸》教学设计

乐山师范学院化学学院12化学班蒋锐 12310110

本节内容选自人教版高中化学必修1第四章第一节《无机非金属材料的主角——硅》第一课时《二氧化硅和硅》。安排1学时。

一、教学设计思路分析

1、教材分析

教材地位和作用：硅及其化合物作为非金属元素知识的开端，是在第三章“金属及其化合物”内容的基础上，继续进行关于元素化合物知识的学习和研究方法的训练，本节教学采用主线为“硅单质──二氧化硅──硅酸──硅酸盐”的学习方法，，丰富了元素族概念及元素性质的递变规律的形成，为元素周期律、元素周期表的学习积累了丰富的感性材料。所以本节课起到了承前启后的作用。

2、学情分析

本节课的教学对象为高一学生，学生已有知识和未知知识分析：

已有知识：

（1）碳及其化合物的有关知识

（2）知道CO2属于酸性氧化物，并能书写有关CO2的化学反应方程式

新知识：

（1）SiO2及H2SiO3的物理性质及主要用途

（2）SiO2的主要化学性质

（3）硅酸的制备原理

（4）硅及其化合物在材料等领域的应用

3、学习目标

（1）、知识与技能

（a）了解硅在自然界中的含量、存在、用途

（b）了解二氧化硅的物理性质，掌握二氧化硅的化学性质

（c）认识硅酸的制备原理，使学生初步掌握化学实验基本操作、基本技能。

（2）、过程与方法

（a）学生学会运用对比的方法来认识物质的共性和个性，拥有对新旧知识进行归纳比较能力。

（b）通过硅酸的制备，具有实验设计的思维方式。

（3）、情感态度与价值观

（a）学生学会学习元素化合物的正确方法：结构决定性质、性质决定用途。

（b）学生了解硅和硅酸在日常生活、生产中的应用，感受化学的实用性，增强学习

4、教学重、难点

重点：二氧化硅和硅酸的主要性质

难点：二氧化硅的化学性质

二、教学设计方案

1、教学方法

突出学生的主体地位，以探究发现为主线，以对比归纳为辅线，最终实现教学目标。

教学设计重点：在第三章的金属元素及其化合物的学习中，学生已掌握了金属元素的学习方法，例如实验观察法等。而本节内容是非金属及其化合物学习的第一步，起着关键性的作用。所以，在本节内容中，主要以建立学生学习非金属及其化合物的方法，本节主要是采取：学生通过对比二氧化硅、二氧化碳的物理性质、分子空间结构等不同，自主归纳总结出二氧化硅的物理、化学性质；通过故事启发学生探究玻璃的制备反应，以此导入二氧化硅和硅酸钠等物质；以图片、视频、实验等辅助材料，使学生自主探究二氧化硅的化学性质。

2、教学策略

3、教学准备

学生准备：预习、查阅与二氧化硅相关的信息

教师准备：相关教学图片、视频。学生实验用品并分组到桌

教具准备：数字多媒体、激光笔、视频图文材料

4

教学

环节

教师活动学生活动设计意图

1 联系实际，引出新课【引课】在当代，信息，材料，能源作物三大产业

支柱，在无机非金属材料中，硅及其化合物一直扮

演着重要的角色，而硅是一种亲氧元素，在氧化气

氛包围的地球上，没有游离存在的硅，主要以二氧

化硅和硅酸盐的形式构成地壳的岩石、沙子、粘土，

占地壳质量90%以上，丰富的该资源，最大限度的

利用，对国家发展具有举足轻重的作用，因此，我

们今天站在新的高度来研究硅的化合物二氧化硅

和硅酸。

【板书】4-1 无机非金属材料的主角——硅

第一课时二氧化硅和硅酸

【引课】在上课之前，同学们先来欣赏几张好看的

水晶图片。

【引导】这些好看的水晶、玛瑙深得人们的喜爱，

同学们知道它们的主要成分是什么吗？

【引导】其实二氧化硅不仅可用作装饰用品，还可

以有其他的用处：

（通过预习）

学生回答：

二氧化硅

激趣

了解二氧化

硅在自然界

中的存在形

式

联系实际引出新课与二氧化碳对比，总结归

纳二氧化硅的物理性质

多媒体辅助展示，探索二

氧化硅的化学性质

归纳总结

思考方法

【提问】同学们，通过了解二氧化硅的这些用途，大家一起来归纳总结下二氧化硅的物理性质，完成下表。

【板书】1、二氧化硅的物理性质

【提问】：与硅相邻的碳元素氧化物二氧化碳，其物理性质与二氧化硅差异较大，这是为什么呢？使从分子结构方面分析。 【展示】：

二氧化碳、二氧化硅的空间构形（图片和GIF 动画形式） 【解答】：二氧化碳以单个分子形式存在，分子间作用力很微弱，而二氧化硅形成的空间网状结构，原子间作用力很强。那么它的化学性质怎样呢？ 【科学探究1】：玻璃的古老传说

首先听老师给大家讲一个故事，传说有一个卖纯碱的盐商，经过海边，在海滩上憩息时忽然觉得很饿，于是到处寻找石头搭灶做饭，但始终未找到一块石头，于是他用块小的碳酸钠搭灶做饭。当饭煮熟了之后，发现海滩上有一层晶莹剔透的物质。 【提示】：海滩上的沙子的主要成分是SiO 2,纯碱、Na 2CO 3，说明二者发生反应，生成新盐和新氧化物，且没有化合价变化。

【提问】请同学们书写对应的反应化学方程式 【板书】：2、二氧化硅的化学性质

SiO 2 + Na 2CO 3 == CO 2 + Na 2SiO 3 【讲解】：利用该反应制备了玻璃，也就是说玻璃的主要成分是Na 2SiO 3，除此外还有大量的SiO 2. 【提问】：同学们想下我们常见的玻璃雕刻。玻璃易碎，用它们雕刻容易断裂。那是用什么雕刻的呢？请看一段视频，注意所用的药品。

二氧化硅的用途 二氧化硅的物

理性质 石英坩埚 熔沸点高 轴承 硬度大 光导纤维（光纤）

不溶于水

学生：

通过二氧化硅产物的形态，总结归纳二氧化硅的物理性质，完成表格。

学生通过预习，可画出二氧化硅、二氧化碳的分子结构图。讨论，并分析为什么。

学生通过故事，自主思考，写出反应方程式。

学生仔细观察视频

学生了解到氟化氢的作用，进而了解其化学性质。

学生养成归纳总结能力

学生由对故事的兴趣，思考其反应过程及反应方程式。达到了自主学习的目的。